DE102022003953B3 - Method of operating a vehicle - Google Patents
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Abstract
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges (1), bei welchem ein Lenkrad bei Aktivierung eines automatisierten Fahrbetriebes in eine Sicherheitsstellung und bei Übergabe einer Fahraufgabe von dem Fahrzeug (1) an einen Fahrer des Fahrzeuges (1) in eine Lenkstellung positioniert wird. Erfindungsgemäß ist vorgesehen, dass- im automatisierten Fahrbetrieb eine dem Fahrzeug (1) vorausliegende Fahrstrecke (F) in Bezug auf eine Eignung der Übergabe der Fahraufgabe analysiert wird,- die Analyse der Fahrstrecke (F) dahingehend erfolgt, dass ein Betrag eines maximalen Lenkwinkels hinsichtlich der in Segmente unterteilten Fahrstrecke (F) sowie eine Fahrgeschwindigkeit, mit welcher das Fahrzeug (1) auf dem jeweiligen Segment fährt, prädiziert werden, und- basierend auf dem prädizierten Lenkwinkel und der prädizierten Fahrgeschwindigkeit für jedes der Segmente ein Eignungsgrad zur Übergabe der Fahraufgabe an den Fahrer des Fahrzeuges (1) ermittelt wird.The invention relates to a method for operating a vehicle (1), in which a steering wheel is positioned in a safety position when an automated driving operation is activated and in a steering position when a driving task is transferred from the vehicle (1) to a driver of the vehicle (1). According to the invention, in automated driving mode, a route (F) ahead of the vehicle (1) is analyzed with regard to the suitability of handing over the driving task, - the route (F) is analyzed in such a way that an amount of a maximum steering angle with regard to the route (F) divided into segments and a driving speed at which the vehicle (1) travels on the respective segment are predicted, and based on the predicted steering angle and the predicted driving speed for each of the segments, a degree of suitability for handing over the driving task the driver of the vehicle (1) is determined.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges, bei welchem ein Lenkrad bei Aktivierung eines automatisierten Fahrbetriebes in eine Sicherheitsstellung und bei Übergabe einer Fahraufgabe von dem Fahrzeug an einen Fahrer des Fahrzeuges in eine Lenkstellung positioniert wird.The invention relates to a method for operating a vehicle, in which a steering wheel is positioned in a safety position when an automated driving operation is activated and in a steering position when a driving task is handed over from the vehicle to a driver of the vehicle.
Aus der
Darüber hinaus beschreibt die
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Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges anzugeben.The invention is based on the object of specifying a method for operating a vehicle.
Die Aufgabe wird erfindungsgemäß gelöst durch ein Verfahren, welches die in Anspruch 1 angegebenen Merkmale aufweist.The object is achieved according to the invention by a method which has the features specified in claim 1.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.Advantageous embodiments of the invention are the subject of the subclaims.
Ein Verfahren zum Betrieb eines Fahrzeuges sieht vor, dass ein Lenkrad bei Aktivierung eines automatisierten Fahrbetriebes in eine Sicherheitsstellung und bei Übergabe einer Fahraufgabe von dem Fahrzeug an einen Fahrer des Fahrzeuges in eine Lenkstellung positioniert wird. Erfindungsgemäß wird im automatisierten Fahrbetrieb eine dem Fahrzeug vorausliegende Fahrstrecke in Bezug auf eine Eignung der Übergabe der Fahraufgabe analysiert. Dabei erfolgt die Analyse der Fahrstrecke dahingehend, dass ein Betrag eines maximalen Lenkwinkels hinsichtlich der in Segmente unterteilten Fahrstrecke sowie eine Fahrgeschwindigkeit, mit welcher das Fahrzeug auf dem jeweiligen Segment fährt, prädiziert werden, und basierend auf dem prädizierten Lenkwinkel und der prädizierten Fahrgeschwindigkeit wird für jedes der Segmente ein Eignungsgrad zur Übergabe der Fahraufgabe an den Fahrer des Fahrzeuges ermittelt. Die ermittelten unterschiedlichen Eignungsgrade je Segment der Fahrstrecke werden dem Fahrer auf einer fahrzeugseitigen Anzeigeeinheit angezeigt.A method for operating a vehicle provides that a steering wheel is positioned in a safety position when an automated driving operation is activated and in a steering position when a driving task is handed over from the vehicle to a driver of the vehicle. According to the invention, in automated driving mode, a route ahead of the vehicle is analyzed with regard to the suitability of handing over the driving task. The analysis of the route is carried out in such a way that an amount of a maximum steering angle with regard to the route divided into segments and a driving speed at which the vehicle travels on the respective segment are predicted, and based on the predicted steering angle and the predicted driving speed for each of the segments a degree of suitability for handing over the driving task to the Driver of the vehicle identified. The determined different degrees of suitability for each segment of the route are displayed to the driver on a display unit on the vehicle.
Durch Anwendung des Verfahrens kann eine Stresssituation für den Fahrer des Fahrzeuges hinsichtlich einer Übernahme der Fahraufgabe weitestgehend vermieden werden, da mittels des Verfahrens eine geeignet Stelle zur Übergabe der Fahraufgabe ermittelt und ein Greifen des Lenkrades, insbesondere mit eckiger Form, vereinfacht wird. Der Eignungsgrad ist insbesondere vergleichsweise hoch, wenn sich das Fahrzeug auf gerader Strecke befindet und somit nicht umgehend eine Lenkbewegung ausgeführt werden muss, wenn das Lenkrad in die Lenkstellung positioniert wird und der Fahrer die Fahraufgabe übernimmt.By using the method, a stressful situation for the driver of the vehicle with regard to taking over the driving task can be largely avoided, since the method is used to determine a suitable location for handing over the driving task and gripping the steering wheel, especially with a square shape, is simplified. The degree of suitability is particularly comparatively high when the vehicle is on a straight route and therefore a steering movement does not have to be carried out immediately when the steering wheel is positioned in the steering position and the driver takes over the driving task.
Mittels des Verfahrens wird also berücksichtigt, dass sich das Fahrzeug bei Übergabe der Fahraufgabe an den Fahrer des Fahrzeuges zum Beispiel nicht in einer vergleichsweise engen Kurve befindet, da ein Schwierigkeitsgrad zur Übergabe bei einer engen Kurvenfahrt verhältnismäßig hoch und unfallträchtiger sein kann.The method therefore takes into account that the vehicle is not, for example, in a comparatively tight curve when the driving task is handed over to the driver of the vehicle, since the level of difficulty for handover when driving in a tight curve can be relatively high and more accident-prone.
In einer Ausführung werden die unterschiedlichen Eignungsgrade in unterschiedlichen Farben auf der Anzeigeeinheit angezeigt. Mittels der unterschiedlichen Farben, beispielsweise Rot, Gelb, Grün, können die Eignungsgrade visualisiert werden und der Fahrer kann der Farbe entsprechend einschätzen, ob es momentan kritisch oder unkritisch ist, die Fahraufgabe zu übernehmen, um das Fahrzeug im manuellen Fahrbetrieb zu bewegen.In one embodiment, the different suitability levels are displayed in different colors on the display unit. Using the different colors, for example red, yellow, green, the suitability levels can be visualized and the driver can assess based on the color whether it is currently critical or non-critical to take on the driving task in order to move the vehicle in manual driving mode.
In einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der Fahrer des Fahrzeuges bei entsprechendem Eignungsgrad und beabsichtigter Übernahme der Fahraufgabe die Positionierung des Lenkrades in die Lenkstellung durch Betätigen eines Betätigungselementes anfordert. Der Fahrer kann also anhand der farbig angezeigten Eignungsgrade einen Zeitpunkt bestimmen, zu dem das Lenkrad von der Sicherheitsstellung in die Lenkstellung positioniert wird, so dass der Fahrer die Fahraufgabe im manuellen Fahrbetrieb des Fahrzeuges ausführen kann.In a further embodiment it is provided that the driver of the vehicle requests the positioning of the steering wheel in the steering position by actuating an actuating element if he has the appropriate level of suitability and intends to take on the driving task. The driver can therefore use the suitability levels displayed in color to determine a time at which the steering wheel is positioned from the safety position to the steering position, so that the driver can carry out the driving task in manual driving mode of the vehicle.
Bei einem fahrzeugseitig erkannten Bedarf zur Übergabe der Fahraufgabe an den Fahrer und einer momentanen Kurvenfahrt des Fahrzeuges wird in einer Weiterbildung des Verfahrens geprüft, ob die Übergabe zu einem späteren Zeitpunkt auf einem Segment der Fahrstrecke mit höherem Eignungsgrad möglich ist. Durch die Überprüfung wird eine Stelle in Bezug auf ein momentan oder anschließend befahrenes Segment der Fahrstrecke ermittelt, bei welcher die Übergabe der Fahraufgabe im Wesentlichen gefahrlos stattfinden kann, ohne dass das Fahrzeug sich und andere Verkehrsteilnehmer gefährdet, wie zum Beispiel bei einer engen Kurvenfahrt.If the vehicle recognizes the need to hand over the driving task to the driver and the vehicle is currently cornering, a further development of the method checks whether the handover is possible at a later point in time on a segment of the route with a higher degree of suitability. The check determines a point in relation to a currently or subsequently traveled segment of the route at which the handover of the driving task can take place essentially safely without the vehicle endangering itself and other road users, for example when cornering.
In einer möglichen Weiterbildung wird, wenn bei der Überprüfung ermittelt wird, dass die Übergabe zu dem späteren Zeitpunkt erfolgen soll, bei Übergabe der Fahraufgabe zu dem späteren Zeitpunkt auf dem Segment mit höherem Eignungsgrad das Lenkrad zu dem späteren Zeitpunkt automatisch in die Lenkstellung positioniert. Somit kann der Fahrer des Fahrzeuges zusätzlich zu der Anzeige darauf aufmerksam gemacht werden, dass er die Fahraufgabe in Bezug auf das Fahrzeug übernimmt und das Fahrzeug im manuellen Fahrbetrieb weiterbewegt wird.In a possible further development, if it is determined during the check that the handover should take place at a later time, when the driving task is handed over at a later time on the segment with a higher degree of suitability, the steering wheel is automatically positioned in the steering position at a later time. Thus, in addition to the display, the driver of the vehicle can be made aware that he is taking over the driving task in relation to the vehicle and that the vehicle is being moved further in manual driving mode.
In einer weiteren möglichen Ausführung des Verfahrens wird ein zur Übergabe der Fahraufgabe geeigneter Eignungsgrad entsprechend farblich angezeigt, wenn das Segment einen geraden Streckenverlauf aufweist und ein Radwinkel 2° oder weniger für eine Fahrzeit von mindestens 3 Sekunden beträgt. Somit kann weitestgehend sichergestellt werden, dass die Übernahme der Fahraufgabe durch den Fahrer für diesen stress- und komplikationsfrei verläuft, ohne ein Gefährdungspotential für Verkehrsteilnehmer in der Umgebung des Fahrzeuges darzustellen.In a further possible embodiment of the method, a suitability level suitable for handing over the driving task is displayed in color if the segment has a straight route and a wheel angle is 2° or less for a driving time of at least 3 seconds. This makes it possible to ensure as far as possible that the driver's takeover of the driving task is stress-free and free of complications, without posing a potential danger to road users in the area surrounding the vehicle.
Des Weiteren sieht das Verfahren in einer Ausführung vor, dass fortlaufend ein Kurvenradius der in die Segmente unterteilten Fahrstrecke und für die Fahrstrecke geltende Verkehrsinformationen erfasst werden. Anhand des jeweiligen Kurvenradius werden dann die Stellen ermittelt, deren Eignungsgrad zur Übergabe der Fahraufgabe vergleichsweise hoch ist und die Übergabe im Wesentlichen stressfrei für den Fahrer erfolgen kann.Furthermore, in one embodiment, the method provides that a curve radius of the route divided into segments and traffic information applicable to the route are continuously recorded. Based on the respective curve radius, the locations are then determined whose degree of suitability for handing over the driving task is comparatively high and the handover can take place essentially stress-free for the driver.
In einer Ausführung des Verfahrens wird ein Zurückzählen, das heißt ein Countdown, bis zum Erreichen des späteren Zeitpunktes und der zu diesem späteren Zeitpunkt erfolgenden Übergabe der Fahraufgabe an den Fahrer mittels einer auf der Anzeigeeinheit dargestellten Fortschrittsanzeige optisch ausgegeben. Dabei erkennt der Fahrer anhand der Anzeige, dass die Übergabe unmittelbar bevorsteht und sich das Fahrzeug dann auf einem Segment mit geradem Streckenverlauf befindet, so dass die Übergabe im Wesentlichen komplikationsfrei erfolgen kann.In one embodiment of the method, a countdown, i.e. a countdown, until the later point in time is reached and the driving task is handed over to the driver at this later point in time is optically output by means of a progress display shown on the display unit. The driver recognizes from the display that the handover is imminent and that the vehicle is then on a segment with a straight route, so that the handover can take place essentially without complications.
Die Verkehrsinformationen werden insbesondere fortlaufend erfasst, um kritische Verkehrssituationen zu ermitteln, in welchen der Fahrer des Fahrzeuges dieses manuell bewegen sollte, beispielsweise bei einer Unfallstelle auf einem der Segmente der dem Fahrzeug vorausliegenden Fahrstrecke, welche vergleichsweise zeitnah von dem Fahrzeug erreicht wird.In particular, the traffic information is recorded continuously in order to determine critical traffic situations in which the driver of the vehicle should move it manually, for example at the scene of an accident on one of the segments of the road ahead of the vehicle cke, which is reached comparatively quickly by the vehicle.
Ausführungsbeispiele der Erfindung werden im Folgenden anhand von Zeichnungen näher erläutert.Exemplary embodiments of the invention are explained in more detail below with reference to drawings.
Dabei zeigen:
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1 schematisch eine Fahrstrecke mit einer markierten aktuellen Position und einer markierten Übergabeendposition, -
2 schematisch eine Fahrstrecke mit einer Kurve und einem in der Kurve im autonomen Fahrbetrieb fahrenden Fahrzeug, -
3 schematisch eine Fahrstrecke mit einer Kurve, ein autonom auf die Kurve zufahrendes Fahrzeug und mehrere Fortschrittsanzeigen und -
4 schematisch zeitabhängige Fortschrittsanzeigen zur bevorstehenden Übergabe einer Fahraufgabe.
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1 schematically a route with a marked current position and a marked transfer end position, -
2 schematically a route with a curve and a vehicle driving autonomously in the curve, -
3 schematically a route with a curve, a vehicle driving autonomously towards the curve and several progress displays and -
4 Schematic time-dependent progress displays for the impending handover of a driving task.
Einander entsprechende Teile sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen.Corresponding parts are provided with the same reference numbers in all figures.
Im autonomen Fahrbetrieb wird eine Fahraufgabe in Bezug auf das Fahrzeug 1 vollumfänglich von dem Fahrzeug 1 ausgeführt, so dass ein Fahrer des Fahrzeuges 1 während des autonomen Fahrbetriebes anderen Tätigkeiten, wie beispielsweise Bearbeiten von E-Mails, Lesen, Ausruhen etc., nachgehen kann.In autonomous driving operation, a driving task in relation to the vehicle 1 is carried out entirely by the vehicle 1, so that a driver of the vehicle 1 can pursue other activities, such as processing emails, reading, resting, etc., during autonomous driving operation.
Das Fahrzeug 1 weist eine sogenannte Steer-by-wire Lenkung an, da ein Lenkrad, welches auch eine eckige Form aufweisen kann, im autonomen Fahrbetrieb nicht benötigt wird und deshalb von einer Lenkstellung in eine Sicherheitsstellung positioniert wird, wodurch dem Fahrer ein größerer Freiraum zur Verfügung gestellt werden kann. Bei in die Sicherheitsstellung positioniertem Lenkrad kann ein Platz des Fahrers vielfältiger genutzt werden, wobei beispielsweise eine Liegeposition eines Fahrersitzes eingestellt werden kann.The vehicle 1 has so-called steer-by-wire steering, since a steering wheel, which can also have an angular shape, is not required in autonomous driving and is therefore positioned from a steering position to a safety position, which gives the driver greater freedom can be made available. When the steering wheel is positioned in the safety position, a driver's seat can be used in a variety of ways, for example a reclining position of a driver's seat can be adjusted.
Auch bei einem Level 4 in Bezug auf den autonomen Fahrbetrieb kann eine Fahrsituation auftreten, in welcher innerhalb eines vorgegebenen, sogenannten Abwurfintervalls, beispielsweise von 30 Sekunden, die Fahraufgabe an den Fahrer zurückübergeben wird. Eine solche Fahrsituation kann wegen ausgefallener Sensorik, zum Beispiel durch Vereisung, oder auch aus Sicherheitsgründen, beispielsweise bei einer bevorstehenden Baustellendurchfahrt mit mehreren oder auch fehlenden Fahrbahnmarkierungen, woraus resultieren kann, dass das Fahrzeug 1 seine Orientierung verliert, auftreten. Auch kann die fahrzeugseitig geforderter Übernahme der Fahraufgabe durch den Fahrer als Beendigung des autonomen Fahrbetriebes beispielsweise wegen Wettergeschehen, einem Unfall, einer Fahrbahnverengung, einer Störungsmeldung etc. erfolgen.Even at level 4 in relation to autonomous driving, a driving situation can occur in which the driving task is handed back to the driver within a predetermined, so-called drop interval, for example 30 seconds. Such a driving situation can occur due to failed sensors, for example due to icing, or for safety reasons, for example when passing through a construction site with several or even missing road markings, which can result in the vehicle 1 losing its orientation. The driver can also take over the driving task as required by the vehicle as a termination of the autonomous driving operation, for example due to weather events, an accident, a narrowing of the road, a fault report, etc.
Bei einer solchen Fahrsituation fährt das Fahrzeug 1 von der aktuellen Position Pa für eine vorgegebene Zeitdauer von beispielsweise 30 Sekunden bis zu der Übergabeendposition Pe im automatisierten Fahrbetrieb weiter, so dass dem Fahrer von der aktuellen Position Pa des Fahrzeuges 1 bis zu der Übergabeendposition Pe ausreichend Zeit zur Verfügung steht, um die Fahraufgabe zum manuellen Fahrbetrieb des Fahrzeuges 1 zu übernehmen.In such a driving situation, the vehicle 1 continues to drive from the current position P a for a predetermined period of time of, for example, 30 seconds to the handover end position P e in automated driving mode, so that the driver can move from the current position P a of the vehicle 1 to the handover end position P e sufficient time is available to take over the driving task of manual driving of the vehicle 1.
Ein Positionieren des Lenkrades von der Sicherheitsstellung in die Lenkstellung erfolgt dabei unabhängig von einer aktuellen Kurvenlage der Fahrstrecke F, auf welcher das Fahrzeug 1 fährt. Bei der Positionierung des Lenkrades in die Lenkstellung kann dieses mit den Beinen des Fahrers kollidieren, insbesondere bei einer eckigen Form des Lenkrades. Insbesondere besteht ein solches Kollisionsrisiko bei vergleichsweise hohen Lenkwinkeln, da das eckige Lenkrad beim Positionieren in die Lenkstellung gedreht wird und maximal nach unten ragt.The steering wheel is positioned from the safety position to the steering position regardless of the current curve position of the route F on which the vehicle 1 is traveling. When positioning the steering wheel in the steering position, it can collide with the driver's legs, especially if the steering wheel is angular. In particular, there is such a risk of collision at comparatively high steering angles, since the square steering wheel is turned into the steering position when positioning and protrudes downwards to the maximum.
Mit anderen Worten kann die Übernahme der Fahraufgabe in einer Kurvensituation vergleichsweise stressig für den Fahrer des Fahrzeuges 1 sein, da der Fahrer einerseits ein Verkehrsgeschehen beobachten muss und andererseits das herausfahrende Lenkrad an einer Position ergreifen muss, in welcher der Fahrer intuitiv auch ein Gefühl für einen eingestellten Lenkwinkel hat. Dies kann bei einer Kurvenfahrt problematisch sein, da das Lenkrad dem Fahrer dann in einer gegenüber einer Ruhelage oder Nullstellung verdrehten Position angeboten wird. Üblicherweise ist ein Lenkradwinkel größer als ein Radwinkel, das heißt ein Lenkwinkel, gelenkter Fahrzeugräder.In other words, taking on the driving task in a curve situation can be comparatively stressful for the driver of the vehicle 1, since on the one hand the driver has to observe traffic and, on the other hand, has to grasp the steering wheel as it moves out in a position in which the driver intuitively has a feeling for one has the set steering angle. This can be problematic when cornering, as the steering wheel is then presented to the driver in a position that is rotated compared to a rest position or zero position. Typically, a steering wheel angle is larger than a wheel angle, i.e. a steering angle, of steered vehicle wheels.
Zudem haben Fahrversuche gezeigt, dass eine Übergabe der Fahraufgabe an den Fahrer des Fahrzeuges 1 in Kurven zu einer maximalen Belastung, das heißt zu einer Stresssituation, führt, das Fahrzeug 1 wieder gesichert zu übernehmen.In addition, driving tests have shown that handing over the driving task to the driver of the vehicle 1 in curves leads to a maximum load, that is to say to a stressful situation, and the vehicle 1 has to be taken over safely again.
Um dem Fahrer die Übernahme der Fahraufgabe zur Ausführung des manuellen Fahrbetriebes und ein Greifen des Lenkrades zu vereinfachen, wird im Folgenden ein Verfahren beschrieben.To allow the driver to take over the driving task to carry out manual driving and to simplify gripping the steering wheel, a method is described below.
Das Verfahren sieht vor, dass die dem Fahrzeug 1 vorausliegende Fahrstrecke F anhand eines auf der Fahrstrecke F einzustellenden Lenkwinkels in Bezug auf eine Eignung zur Übergabe der Fahraufgabe an den Fahrer des Fahrzeuges 1 analysiert wird. Diese Analyse wird beispielsweise bis zu einem vorgegebenen Vorausschauhorizont oder bis zu einer Grenze einer für den autonomen Fahrbetrieb freigegebenen Fahrstrecke F durchgeführt. Insbesondere wird der einzustellende Lenkwinkel anhand eines jeweiligen Kurvenradius r von sich auf der Fahrstrecke F befindlicher Kurven prädiziert, wobei eine Berechnung des Lenkwinkels auf Basis einer für das autonom fahrende Fahrzeug 1 hinterlegten Algorithmik durchgeführt wird.The method provides that the route F ahead of the vehicle 1 is analyzed based on a steering angle to be set on the route F with regard to its suitability for handing over the driving task to the driver of the vehicle 1. This analysis is carried out, for example, up to a predetermined forecast horizon or up to a limit of a route F released for autonomous driving. In particular, the steering angle to be set is predicted based on a respective curve radius r of curves located on the route F, with a calculation of the steering angle being carried out on the basis of an algorithm stored for the autonomously driving vehicle 1.
Dem Fahrer wird ein Ergebnis der Analyse auf einer Anzeigeeinheit im Fahrzeug 1 angezeigt, so dass der Fahrer die Übergabe der Fahraufgabe an einer möglichst geeigneten Stelle anfordern kann.The driver is shown a result of the analysis on a display unit in the vehicle 1, so that the driver can request that the driving task be handed over to the most suitable location.
Zudem sieht das Verfahren vor, dass im Fall eines fahrzeugseitig erkannten Bedarfes einer Übergabe der Fahraufgabe von dem Fahrzeug 1 an den Fahrer, beispielsweise aufgrund einer oben genannten Fahrsituation, überprüft wird, ob, sofern es ein kurviger Streckenabschnitt ist, die Übergabe auf einem geeigneteren Streckenabschnitt erfolgen kann und zu einem späteren Zeitpunkt eingeleitet wird.In addition, the method provides that in the event of a need recognized by the vehicle to hand over the driving task from the vehicle 1 to the driver, for example due to a driving situation mentioned above, it is checked whether, if it is a curved section of the route, the handover takes place on a more suitable section of the route can take place and will be initiated at a later date.
Insbesondere wird die zu analysierende Fahrstrecke F in Segmente unterteilt, welche zum Beispiel gleich lang sein können. Für jedes der Segmente wird ein Betrag eines maximalen Lenkradwinkels prädiziert, welcher in dem jeweiligen Segment einzustellen ist. Darüber hinaus wird für jedes Segment eine Fahrgeschwindigkeit prädiziert, mit welcher das Fahrzeug 1 in dem jeweiligen Segment voraussichtlich fahren wird.In particular, the route F to be analyzed is divided into segments, which can, for example, be of the same length. For each of the segments, an amount of a maximum steering wheel angle is predicted, which is to be set in the respective segment. In addition, a driving speed at which the vehicle 1 is expected to travel in the respective segment is predicted for each segment.
Basierend auf dem prädizierten Lenkradwinkel und der prädizierten Fahrgeschwindigkeit wird für jedes der Segmente ein Eignungsgrad berechnet, welcher ein Maß darstellt, wie geeignet das jeweilige Segment zur Übergabe der Fahraufgabe an den Fahrer des Fahrzeuges 1 ist.Based on the predicted steering wheel angle and the predicted driving speed, a suitability level is calculated for each of the segments, which represents a measure of how suitable the respective segment is for handing over the driving task to the driver of the vehicle 1.
Dem Fahrer des Fahrzeuges 1 werden auf einer fahrzeugseitigen Anzeigeeinheit die unterschiedlichen Eignungsgrade der vorausliegenden Fahrstrecke F angezeigt, wobei die Eignungsgrade anhand von unterschiedlichen diesen zugeordneten Farben angezeigt werden. Dem Fahrer des Fahrzeuges 1 wird somit eine Möglichkeit geboten, bei einer gewünschten Übernahme der Fahraufgabe ein Segment mit hohem Eignungsgrad für die Übernahme der Fahraufgabe auszuwählen. Wünscht der Fahrer die Übergabe der Fahraufgabe, betätigt er hierzu ein Betätigungselement, so dass das Lenkrad an geeigneter Stelle von der Sicherheitsstellung in die Lenkstellung positioniert wird.The driver of the vehicle 1 is shown the different suitability levels of the route F ahead on a vehicle-side display unit, the suitability levels being displayed using different colors assigned to them. The driver of the vehicle 1 is thus offered the opportunity to select a segment with a high degree of suitability for taking on the driving task if he wishes to take over the driving task. If the driver wishes to hand over the driving task, he activates an actuating element so that the steering wheel is positioned at a suitable point from the safety position to the steering position.
Gemäß
An einer in Bezug auf die Fahrstrecke F ermittelten Position Pg, ab welcher ein gerader Streckenverlauf der Fahrstrecke F beginnt, beträgt ein Lenkwinkel weniger als 2°, so dass ab dieser Position Pg ein Eignungsgrad zur Übergabe der Fahraufgabe hoch ist und dem Fahrer mittels einer entsprechenden Anzeige angezeigt wird. Hier kann das Segment grün angezeigt werden.At a position P g determined with respect to the route F, from which a straight route of the route F begins, a steering angle is less than 2°, so that from this position P g a degree of suitability for handing over the driving task is high and the driver is given the means is displayed in a corresponding display. Here the segment can be displayed in green.
Eine aktuelle Position Pa des Fahrzeuges 1 befindet sich am Kurvenbeginn, so dass der Eignungsgrad zur Übergabe der Fahraufgabe gering ist und diesbezüglich ein Warnhinweis W in dem Fahrzeug 1 ausgegeben wird.A current position P a of the vehicle 1 is at the start of the curve, so that the degree of suitability for handing over the driving task is low and a warning message W is issued in the vehicle 1 in this regard.
Zudem wird überprüft, ob es vor Erreichen eines Ereignisses E, welches die Beendigung des autonomen Fahrbetriebes fordert, eine Stelle mit hohem Eignungsgrad zur Übergabe der Fahraufgabe gibt, so dass diese zu einem späteren Zeitpunkt initiiert wird.In addition, it is checked whether there is a location with a high degree of suitability for handing over the driving task before an event E is reached, which requires the termination of the autonomous driving operation, so that this is initiated at a later point in time.
Anhand einer Fortschrittsanzeige A, welche einen Fortschritt bis zum Erreichen der Stelle mit dem hohen Eignungsgrad anzeigt, kann der Fahrer des Fahrzeuges 1 ablesen, wann der Eignungsgrad so hoch ist, dass die Übergabe der Fahraufgabe erfolgen kann.Using a progress display A, which shows progress until reaching the point with the high level of suitability, the driver of the vehicle 1 can see when the level of suitability is so high that the driving task can be handed over.
Beispielsweise zeigt die Fortschrittsanzeige A bei Einfahrt in die Kurve anhand eines im Vergleich zu einem gelben Balken B1 gering bemessenen grünen Balkens B2 einen niedrigen Eignungsgrad. In einer Mitte der Kurve sind die beiden Balken B1, B2 im Wesentlich gleich lang, so dass der Eignungsgrad nach wie vor verhältnismäßig gering ist und an der Position Pg, an welcher der gerade Streckenverlauf beginnt, zeigt die Fortschrittsanzeige A einen vergleichsweise langen grünen Balken B2 als hohen Eignungsgrad zur Übergabe der Fahraufgabe an den Fahrer.For example, when entering the curve, the progress display A shows a low level of suitability based on a green bar B2 that is small compared to a yellow bar B1. In the middle of the curve, the two bars B1, B2 are essentially the same length, so that the degree of suitability is still relatively low and at the position P g , where the straight route begins, the progress indicator A shows a comparatively long green bar B2 as a high level of suitability for handing over the driving task to the driver.
Mit der Fortschrittsanzeige A wird also ein Countdown bis zu einem Beginn eines Segmentes, in welchem der Eignungsgrad zur Übergabe vergleichsweise hoch ist, angezeigt.The progress display A therefore displays a countdown to the beginning of a segment in which the degree of suitability for handover is comparatively high.
Insbesondere wird als ein für die Übergabe der Fahraufgabe geeignetes Segment der Fahrstrecke F ermittelt, wenn dieses einen vergleichsweise geraden Streckenverlauf für einen vorgegebene Zeitdauer von mindestens 3 Sekunden für die prädizierte Fahrgeschwindigkeit aufweist und der Lenkwinkel weniger als 2° beziehungsweise der Lenkradwinkel weniger als 10° beträgt.In particular, a segment of the route F that is suitable for handing over the driving task is determined if it has a comparatively straight route for a predetermined period of time of at least 3 seconds for the predicted driving speed and the steering angle is less than 2° or the steering wheel angle is less than 10° .
Zwischen dem Zeitpunkt t0 und einem Zeitpunkt t0,5 ist der Eignungsgrad vergleichsweise gering, wie in
In der Mitte der Kurve, zu dem Zeitpunkt t0,5 sind die beiden Balken B1, B2 der Fortschrittsanzeige A gleichlang und am Ende der Kurve, zu einem Zeitpunkt t0,5 ist der gelbe Balken B1 gering bemessen, so dass die Übergabe der Fahraufgabe kurz bevorsteht.In the middle of the curve, at time t 0.5 , the two bars B1, B2 of the progress display A are of the same length and at the end of the curve, at time t 0.5 , the yellow bar B1 is small, so that the handover of the Driving task is imminent.
Zu einem Zeitpunkt tu ist der Eignungsgrad für die Übergabe der Fahraufgabe sehr hoch und die Fortschrittsanzeige A zeigt nur noch den grünen Balken B2 an, welcher sich über die Fortschrittsanzeige A erstreckt.At a time t u, the degree of suitability for handing over the driving task is very high and the progress display A only shows the green bar B2, which extends over the progress display A.
Insbesondere erfolgt vor jeder beabsichtigten Übergabe der Fahraufgabe an den Fahrer des Fahrzeuges 1 ein sogenannter Quercheck mit Straßendaten, wobei eine prädiktive Streckenverlaufsanalyse hinsichtlich gerader und kurviger Streckenverläufe für ein Streckenprofil innerhalb eines Übergabeintervalls durchgeführt wird.In particular, before each intended handover of the driving task to the driver of the vehicle 1, a so-called cross-check with road data is carried out, with a predictive route analysis being carried out with regard to straight and curved routes for a route profile within a handover interval.
Die Übergabe der Fahraufgabe, das heißt die Positionierung des Lenkrades von der Sicherheitsstellung in die Lenkstellung wird nur dann ausgelöst, wenn der Streckenverlauf gerade ist und der Lenkwinkel weniger als 2° für mindestens 3 Sekunden Restfahrzeit beträgt. Wie oben beschrieben, liegt ein gerader Streckenverlauf vor, wenn der Lenkwinkel weniger als 2° und der Lenkradwinkel weniger als 10° betragen.The transfer of the driving task, i.e. the positioning of the steering wheel from the safety position to the steering position, is only triggered if the route is straight and the steering angle is less than 2° for at least 3 seconds remaining driving time. As described above, the route is straight if the steering angle is less than 2° and the steering wheel angle is less than 10°.
Die Fahrgeschwindigkeit des Fahrzeuges 1 wird insbesondere für eine Berechnung der Restfahrzeit auf einem Segment mit geradem Streckenverlauf prädiziert.The driving speed of the vehicle 1 is predicted in particular for calculating the remaining travel time on a segment with a straight route.
Mittels des oben beschriebenen Verfahrens ist es möglich, eine Unfallgefahr und eine Stresssituation für den Fahrer des Fahrzeuges 1 zu verringern, in dem die Übergabe der Fahraufgabe an den Fahrer in einer möglichst geeigneten Fahrsituation erfolgt. Diese geeignete Fahrsituation wird anhand des Streckenverlaufes der dem Fahrzeug 1 vorausliegenden Fahrstrecke F und eines aus dem Streckenverlauf resultierenden einzustellen Lenkwinkels in Verbindung mit einer zu erwartenden Fahrgeschwindigkeit ermittelt. In Bezug auf die zu erwartende Fahrgeschwindigkeit, die das Fahrzeug 1 auf einem Segment der Fahrstrecke F fährt, wird ermittelt, ob es sich um eine Autobahn, eine Wohnstraße etc. handelt. Zudem werden Verkehrsinformationen, also Verkehrsmeldungen für die vorausliegende Fahrstrecke F berücksichtigt, so dass beispielsweise eine Staumeldung auf einem der Segmente dem Fahrzeug 1 vorliegt.By means of the method described above, it is possible to reduce the risk of accidents and a stressful situation for the driver of the vehicle 1 by handing over the driving task to the driver in the most suitable driving situation possible. This suitable driving situation is determined based on the course of the route F ahead of the vehicle 1 and a set steering angle resulting from the course of the route in conjunction with an expected driving speed. With regard to the expected driving speed that the vehicle 1 travels on a segment of the route F, it is determined whether it is a motorway, a residential street, etc. In addition, traffic information, i.e. traffic reports for the route F ahead, is taken into account, so that, for example, the vehicle 1 has a traffic jam report on one of the segments.
Fährt das Fahrzeug 1 zum Beispiel auf einer Autobahn mit vergleichsweise hoher Fahrgeschwindigkeit in einer Kurve und für ein angrenzendes Segment mit geradem Streckenverlauf liegt eine Geschwindigkeitsbegrenzung vor, wird priorisiert, dass die Übergabe der Fahraufgabe zu einem späteren Zeitpunkt erfolgt, insbesondere wenn sich das Fahrzeug 1 auf dem Segment mit dem geraden Streckenverlauf befindet. Dabei erfolgt die Übergabe der Fahraufgabe, sofern diese in einem Zeitbereich gesetzlicher Vorgaben, insbesondere der 3 Sekunden, abbildbar, das heißt durchführbar ist.For example, if the vehicle 1 is driving on a highway at a comparatively high speed in a curve and there is a speed limit for an adjacent segment with a straight route, it is prioritized that the driving task is handed over at a later point in time, in particular when the vehicle 1 is on the segment with the straight route. The driving task is handed over if it can be reproduced, i.e. carried out, within a time range of legal requirements, in particular 3 seconds.
Mittels der Fortschrittsanzeige A gemäß des ermittelten Eignungsgrades einer Position des Fahrzeuges 1 auf der diesem vorausliegenden Fahrstrecke F wird dem Fahrer des Fahrzeuges 1 vorausschauend empfohlen, an welcher Stelle er am besten die Fahraufgabe zum Ausführen des manuellen Fahrbetriebes übernimmt.By means of the progress display A according to the determined degree of suitability of a position of the vehicle 1 on the route F ahead of it, the driver of the vehicle 1 is proactively recommended at which point he should best take over the driving task for carrying out the manual driving operation.
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